Экспериментальные данные по технологии газового скалывания получения структур КНИ c использованием методов термообработки поверхности во влажных условиях

Нами проведены [23] эксперименты по получению структур КНИ с использованием технологии газового скалывания и термообработки поверхности во влажных условиях. Подготовка пластин состояла в их суперфинишной полировке и химической обработке для получения максимально чистой и максимально гладкой поверхности. Имплантацию ионов водорода выполняли на установках с плотностью тока ионов на поверхности пластин около 0,5 мкА/см^-2 и с плотностью ~5 мкА/см^-2. Энергия ионов равнялась 40, 150 кэВ. Получены образцы с дозами имплантации: 3×10¹⁶; 4×10¹⁶, 5×10¹⁶; 7×10¹⁶, 10¹⁷ см^-2. Перед стыковкой приборные пластины обрабатывали в 40%-ном фториде аммония 2 сек, в деионизованной воде 10 мин и в 100%-ной азотной кислоте 10 мин, после чего - в деионизованной воде. Наряду с этим исследовались также специальные методы химобработок. Расщепление проводили обработкой состыкованных пластин в диффузионной печи при температуре 450 - 600°С в течение 10-30 мин в атмосфере азота или кислорода. Приборный слой сплошь отщепился от приборных пластин, в которых имплантированы ионы Н⁺ дозой 3×10¹⁶ см^-2. При дозах имплантации Н⁺ 5×10¹⁶ см^-2, 7×10¹⁶ см^-2, 10¹⁷ см^-2 приборный слой отщепился мелкими островками. Данный эффект объясняется отсутствием сплошной стыковки пластин вследствие появления микрорельефа высотой 40¸450 нм от вырастающих блистеров. Это обстоятельство вынуждает искать специальные способы стыковки и предварительного сращивания пластин перед расщеплением (термообработка в течение нескольких десятков часов при температурах 120-300°С), подбором давления среды, в которой проводится эта операция, более тонким подбором дозы имплантации Н⁺. Структуры, полученные в экспериментах, описанных выше, имели толщины приборного слоя от 0,3 до 0,8 мкм, шероховатость внешней поверхности этого слоя составляла 20¸30 нм